钢结构习题.doc

钢结构大题
四. 计算题
,轴心压力N=1450kN,柱高6m,两端铰接钢材为Q235,两主轴均属b类截面,如图所示,缀板间的净距为600mm,已知:
,,,N/mm2,[]=150。
试验算其整体稳定性
计算其轴心受压构件的剪力值?
Q235钢轴心受压构件稳定系数值
… 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90…
b类
… …
.解:
(1)验算整体稳定性








由的较大值查表得
N/mm2<N/mm2
满足要求
(2)计算剪力
VkN
,采用直角角焊缝连接,钢材为Q235,焊条为E43型。手工焊,已知:斜向力F为250kN,N/mm2,试确定此连接焊缝所需要的最小焊脚尺寸。
解:

即,取
即:此连接焊缝的最小焊脚尺寸为8mm。
,跨度为10m,跨间有一侧向支承,在梁的上翼缘作用有相同的均布荷载,钢材为Q235,已知,试比较梁的整体稳定系数,并说明何者的稳定性更好。
注:
解:
-X方向柱的三分点处有支撑点,柱上端承受的轴向力设计值,钢材为Q235,,截面对X轴属于b类,对Y轴属于c类。试验算该柱整体稳定性。
已知:
35
40
45
50
55
60
65
b类







c类







解:




,绕x轴属b类截面,查表得
,绕x轴属c类截面,查表得
所以,
整体稳定满足要求。
5. ,在梁上翼缘承受均布静力荷载作用,(不包括梁自重),活载标准值为25kN/m,假定梁的受压翼缘有可靠侧向支撑。梁的截面选用I36a轧制型钢,其几何性质为:Wx=875cm3,tw=10mm,I / S=,,截面塑性发展系数gx=。钢材为Q235,抗弯强度设计值为215N/mm2,抗剪强度设计值为125 N/mm2。试对此梁进行强度验算并指明计算位置。(恒载分项系数gG=,活载分项系数gQ=)
解:梁上荷载设计值为:q = (kN/m)
跨中最大弯距为:Mmax=()
支座处最大剪力为:Vmax=(kN)
跨中正应力为:s = (N/mm2)
(N/mm2)
支座处最大剪应力为:t = (N/mm2)
(N/mm2)
6. 已知一两端铰支轴心受压缀板式格构柱,,截面由2I32a组成,两肢件之间的距离300cm,如图所示,尺寸单位mm。试求该柱最大长细比。
注:一个I32a的截面面积A = 67cm2,惯性矩Iy =11080cm4,Ix1 = 460cm4
解:



试计算下图所示连接中C级螺栓的强度。已知荷载设计值F=45kN,螺栓M20,,=130N/mm2,=305 N/mm2。
解:



∴安全
8. 图示焊接工形截面梁,在腹板上设置一条工厂对接焊缝,梁拼接处承受内力为M=2500kN·m,V=500kN,钢材为Q235钢,焊条为E43型,手工焊,二级质量标准。试验算拼接焊缝强度。
提示:剪力V可假定全部由腹板承担,弯矩按刚度比分配,即。
解:查得,,
计算焊缝截面特征值

验算正应力
,满足要求
验算剪应力
,满足要求
验算折算应力
满足要求
9. 试验算如图所示牛腿与柱连接的对接焊缝的强度。荷载设计值F=220kN。钢材Q235,焊条E43,手工焊,无引弧板,焊缝质量三级。有关强度设计值=215N/mm2,=185N/mm2。(假定剪力全部由腹板上的焊缝承受)
解:一)确定对接焊缝计算截面的几何特性
1)计算中和轴的位置(对水平焊缝的形心位置取矩):
2)焊缝计算截面的几何特性
全部焊缝计算截面的惯性矩:
全部焊缝计算截面的抵抗矩:
腹板焊缝计算截面的面积:
二)验算焊缝强度
1)a点:
2)b点:
折算应力:
10. 图示一柱间支撑与柱的连接节点,支撑杆承受轴心拉力设计值N=300kN,用2L80×6角钢做成,钢材均为Q235钢,焊条为E43型,手工焊。已知=160N/mm2